(57)【要約】【課題】  高い摩擦係数を出現させるために硬質粒子を添加してなるブレーキパッドにおいて、低ブレーキ液圧領域では硬質粒子の相手攻撃性を抑制し、高ブレーキ液圧領域では制動条件が高温・高負荷となっても硬質粒子をしっかり保持させて高い摩擦係数を発現できるようにすることを目的とする。【解決手段】  ローター２０に対して摺動するブレーキパッド１０は、無機繊維、有機繊維、金属繊維等から選択される繊維基材と、摩擦調整剤等からなる充填材と、フェノール樹脂等のバインダーレジン等からなる結合材とを混合して熱成形したものであり、さらにこのブレーキパッド１０には、アルミナなどのモース硬度が６以上の硬質粒子とシリコンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭ、水素添加ＮＢＲなどの高耐熱性エラストマーをベースとする加硫ゴム粉末とが独立して含有されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維基材、充填材および結合材からなる摩擦材において、
硬質粒子と加硫ゴム粉末とが独立して含有されていることを特徴とする摩擦材。
【請求項２】
前記硬質粒子は、モース硬度が６以上のものであることを特徴とする請求項１に記載の摩擦材。
【請求項３】
前記硬質粒子は、セラミック粒子であることを特徴とする請求項１または２に記載の摩擦材。
【請求項４】
前記硬質粒子の含有量は、０．１重量％以上２重量％以下の範囲であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の摩擦材。
【請求項５】
前記加硫ゴム粉末の含有量は、１重量％以上１０重量％以下の範囲であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の摩擦材。
【請求項６】
前記加硫ゴム粉末の平均粒径は、５０μｍ以上１０００μｍ以下の範囲であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の摩擦材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等のディスクパッドやブレーキライニング等に使用される摩擦材に関し、特に、高い摩擦係数を出現させるためにセラミック粒子などの硬質粒子を添加してなる摩擦材に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の摩擦材は、一般に、有機繊維、無機繊維および金属繊維等から選択される繊維基材と、摩擦調整剤等からなる充填材と、フェノール樹脂等などからなる結合材とを混合し、この混合された原料組成物を熱成形することによって製造される。
【０００３】
また、この種の摩擦材においては、従来より、セラミック粒子などの硬質粒子（アブレッシブ粒子）を含有させることで高い摩擦係数を出現させるようにしており、そのような摩擦材としては、セラミック粒子を均一させたゴムペレットを摩擦材中に均一に混在させたものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
このものによれば、低ブレーキ液圧領域では、ゴム弾性によりセラミック粒子が埋没して相手攻撃性および鳴きを抑制し、一方、高ブレーキ液圧領域ではゴムペレットの弾性変形が大きくなり、セラミック粒子が摩擦材表面に露出し、高い摩擦係数が発現するとされている。
【特許文献１】特開平１０−１９５４１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、本発明者らの検討によれば、上記特許文献１に記載されている摩擦材では、セラミック粒子を、耐熱性の低いゴムペレット中に分散させて保持しているため、高温・高負荷の制動条件では、ゴムペレットが分解することなどにより、セラミック粒子が脱落し、高い摩擦係数が発現できないという問題が生じる。
【０００６】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、高い摩擦係数を出現させるために硬質粒子を添加してなる摩擦材において、低ブレーキ液圧領域では硬質粒子の相手攻撃性を抑制し、高ブレーキ液圧領域では制動条件が高温・高負荷となっても硬質粒子を摩擦材にしっかり保持させて高い摩擦係数を発現できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、繊維基材、充填材および結合材からなる摩擦材において、硬質粒子と加硫ゴム粉末とが独立して含有されていることを特徴としている。
【０００８】
それによれば、低ブレーキ液圧領域では、加硫ゴム粉末が摩擦材表面から突出し、相手材に優先的に接触することから、摩擦材表面の硬質粒子が相手材へ接触するのを防ぐことができるため、相手材への攻撃性を抑制することができる。
【０００９】
一方、高ブレーキ液圧領域では、加硫ゴム粉末の弾性変形が大きくなり、摩擦材表面の硬質粒子が相手材に直接接触するようになり、高い摩擦係数を実現することができる。また、本発明の摩擦材では、高温・高負荷の制動時においても、硬質粒子が結合材に保持されているため、硬質粒子は脱落することはなく、高い摩擦係数を示すことができる。
【００１０】
また、高温・高負荷履歴を受けることにより、加硫ゴム粉末が分解消失しても、摩擦面が更新されることにより、再び加硫ゴム粉末が摩擦材表面に出現し、上記同様の作用を発現することができる。
【００１１】
以上のように、本発明によれば、高い摩擦係数を出現させるために硬質粒子を添加してなる摩擦材において、低ブレーキ液圧領域では硬質粒子の相手攻撃性を抑制し、高ブレーキ液圧領域では制動条件が高温・高負荷となっても硬質粒子を摩擦材にしっかり保持させて高い摩擦係数を発現させることができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の摩擦材において、前記硬質粒子は、モース硬度が６以上のものであることを特徴としている。
【００１３】
一般に、ローターなどの相手材としては、鋳鉄からなるものが多い。そのため、本発明のように、摩擦材に含有される硬質粒子としてモース硬度が６以上のものを採用すれば、硬質粒子が鋳鉄よりも硬いものとなり、硬質粒子による高い摩擦係数を適切に得ることができ、好ましい。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明のように、請求項１または請求項２に記載の摩擦材において、前記硬質粒子としては、セラミック粒子からなるものを採用することができる。
【００１５】
ここで、請求項４に記載の発明のように、請求項１〜請求項３に記載の摩擦材において、前記硬質粒子の含有量としては、０．１重量％以上２重量％以下の範囲であることが好ましい。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明のように、請求項１〜請求項４に記載の摩擦材において、前記加硫ゴム粉末の含有量としては、１重量％以上１０重量％以下の範囲であることが好ましい。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明のように、請求項１〜請求項５に記載の摩擦材において、前記加硫ゴム粉末の平均粒径としては、５０μｍ以上１０００μｍ以下の範囲であることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る摩擦材としてのブレーキパッド１０の概略構成を示す図であり、当該ブレーキパッド１０と回転するローター２０との位置関係を模式的に示している。また、図１において、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ概略断面図である。
【００２０】
図１（ａ）中の矢印Ｙ１に示すように、相手材としてのローター２０が回転している際に、ブレーキパッド１０は、ローター２０に対して図１（ｂ）中の矢印Ｙ２方向すなわち圧縮方向へ押しつけられる。
【００２１】
この状態でローター２０が摺動し、それによってブレーキ作用が発現される。ここで、、ローター２０は、鋳鉄などの鉄系金属からなるものでもよいし、あるいは、アルミニウムなどからなるものでもよい。
【００２２】
本実施形態のブレーキパッド１０は、無機繊維、有機繊維、金属繊維等から選択される繊維基材と、摩擦調整剤などの充填材としての粉末原料と、フェノール樹脂等のバインダーレジン等からなる結合材とを混合し、この混合によりできあがった原料組成物を熱成形してなるものである。
【００２３】
ここで、本実施形態のブレーキパッド１０において、繊維基材としては、一般的なブレーキパッドに採用される繊維基材、すなわち金属繊維、有機繊維や無機繊維などを用いてよい。
【００２４】
金属繊維としては、銅繊維やスチール繊維またはステンレス繊維等を採用することができ、有機繊維としては、アラミド繊維やカーボン繊維等を採用することができ、無機繊維としては、ガラス繊維、チタン酸カリウム繊維、セラミック繊維、ケイ酸カルシウム繊維等を採用することができる。
【００２５】
また、充填材としては、一般的なブレーキパッドに採用される摩擦調整剤、すなわち潤滑剤、無機酸化物粉末などを用いてよい。
【００２６】
たとえば、潤滑剤として、黒鉛（グラファイト）、二硫化モリブデン、硫化亜鉛等を採用することができ、無機酸化物粉末として、アルミナ、ケイ酸ジルコニウム、ジルコニア、シリカ等を採用することができる。
【００２７】
ここで、これらアルミナ、ケイ酸ジルコニウム、ジルコニア、シリカ等の無機酸化物粉末は、高い摩擦係数を出現させるための硬質粒子であり、モース硬度が６以上のセラミック粒子である。
【００２８】
また、その他の充填材としては、通常、無機物系のものと有機物系のものが併用して用いられる。無機物系の充填剤としては、酸化鉄、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、マイカ、カオリン、タルク等を採用することができ、有機物系の充填剤としては、カシューダスト等を採用することができる。
【００２９】
また、結合材としては、一般的なバインダーレジンを採用することができる。具体的には、通常用いられる粉末状のフェノール樹脂をはじめ、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂等またはそれらの変性樹脂を採用することができる。
【００３０】
このように、繊維基材、充填材および結合材などからなる摩擦材としてのブレーキパッド１０において、本実施形態では、さらに、加硫ゴム粉末が含有されている。つまり、本実施形態のブレーキパッド１０は、繊維基材と加硫ゴム粉末と充填材と結合材とを混合し、この混合によりできあがった原料組成物を熱成形してなるものである。
【００３１】
それにより、本実施形態のブレーキパッド１０は、上記したアルミナ、ケイ酸ジルコニウム、ジルコニア、シリカ等の硬質粒子と加硫ゴム粉末とが結合材によって保持されており、硬質粒子と加硫ゴム粉末とはブレーキパッド１０中において独立して含有されたものとなっている。
【００３２】
ここで、加硫ゴム粉末としては、シリコンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭ、水素添加ＮＢＲなどの高耐熱性エラストマーをベースとするものであり、適度な弾性および耐熱性を有するものである。
【００３３】
ここで、硬質粒子の含有量としては、０．１重量％以上２重量％以下の範囲であることが好ましく、より好ましくは、０．３重量％以上１重量％以下の範囲であることが望ましい。
【００３４】
また、加硫ゴム粉末の含有量としては、１重量％以上１０重量％以下の範囲であることが好ましく、より好ましくは、３重量％以上６重量％以下の範囲であることが望ましい。
【００３５】
また、加硫ゴム粉末の平均粒径としては、５０μｍ以上１０００μｍ以下の範囲であることが好ましく、より好ましくは、２００μｍ以上５００μｍ以下の範囲であることが望ましい。
【００３６】
本実施形態のブレーキパッド１０は、上記した硬質粒子および加硫ゴム粉末を含む原料組成物を用い、図２に示されるような製造工程を経て製造される。図２は、本実施形態に係るブレーキパッド１０の製造方法を示す工程図である。
【００３７】
（計量工程）
まず、繊維基材と、充填材等からなる粉末原料と、結合材と、さらに、上記加硫ゴム粉末とを、所定の組成割合で計量する。
【００３８】
（混合工程）
計量された各原料成分を混合機に投入して乾式にて混合する。例えば、混合機としてはアイリッヒミキサー等の一般的なものを用いることができる。ここまでの工程により、上記原料組成物が作製される。
【００３９】
（秤量工程）
次に、この原料組成物を混合機から取り出し、秤量して所定量取り分ける。
【００４０】
続いて、取り分けられた所定量の原料組成物を金型に投入し、以下、熱成形を行う。ここで、上記の取り分けられた原料組成物をブロック体とするために、本成型を行う前に、別の型を用いて予備成型すなわち素押成型を行うこともある。
【００４１】
（本成型工程）
例えば１６０℃に加熱された金型中に、上記の取り分けられた原料組成物または素押成型に共された原料組成物を投入して加圧し、成形体を作製する。
【００４２】
（熱処理工程）
その後、本成型工程によって作製された成形体を例えば２００℃以上で熱処理して硬化させる。こうしてブレーキパッド１０ができあがる。
【００４３】
ところで、上述したように、本実施形態によれば、繊維基材、充填材および結合材からなる摩擦材において、硬質粒子と加硫ゴム粉末とが独立して含有されていることを特徴とする摩擦材としてのブレーキパッド１０が提供される。
【００４４】
それによれば、低ブレーキ液圧領域では、加硫ゴム粉末がブレーキパッド１０の表面から突出し、相手材としてのローター２０に優先的に接触することから、ブレーキパッド１０の表面の硬質粒子がローター２０へ接触するのを防ぐことができるため、ローター２０への攻撃性を抑制することができる。
【００４５】
一方、高ブレーキ液圧領域では、加硫ゴム粉末の弾性変形が大きくなり、ブレーキパッド１０の表面の硬質粒子がローター２０に直接接触するようになり、高い摩擦係数を実現することができる。また、本ブレーキパッド１０では、高温・高負荷の制動時においても、硬質粒子が結合材に保持されているため、硬質粒子は脱落することはなく、高い摩擦係数を示すことができる。
【００４６】
また、高温・高負荷履歴を受けることにより、加硫ゴム粉末が分解消失しても、ブレーキパッド１０の摩擦面が更新されることにより、再び加硫ゴム粉末がブレーキパッド１０の表面に出現し、上記同様の作用を発現することができる。
【００４７】
このことは、具体的には、弾性体である加硫ゴム粉末を、それよりも硬い結合材中に分散させたものを摩擦に共した場合、結合材の方から摩耗が進み、加硫ゴム粉末が、ブレーキパッド１０の表面に突出する、ということである。
【００４８】
以上のように、本実施形態によれば、高い摩擦係数を出現させるために硬質粒子を添加してなる摩擦材としてのブレーキパッド１０において、低ブレーキ液圧領域では硬質粒子の相手攻撃性を抑制し、高ブレーキ液圧領域では制動条件が高温・高負荷となっても硬質粒子を摩擦材にしっかり保持させて高い摩擦係数を発現させることができる。
【００４９】
また、本実施形態のブレーキパッド１０では、硬質粒子は、モース硬度が６以上のものであることが好ましい。本実施形態では、上述したように、硬質粒子として、アルミナ、ケイ酸ジルコニウム、ジルコニア、シリカ等のモース硬度が６以上のセラミック粒子を採用している。
【００５０】
一般に、ローターなどの相手材としては、鋳鉄からなるものが多い。そのため、ブレーキパッド１０に含有される硬質粒子としてモース硬度が６以上のものを採用すれば、硬質粒子が鋳鉄よりも硬いものとなり、硬質粒子による高い摩擦係数を適切に得ることができ、好ましい。
【００５１】
また、上述したように、硬質粒子の含有量としては、０．１重量％以上２重量％以下の範囲であることが好ましい。これは、後述する実施例に示されるように、本発明者らの行った実験結果に基づくものであり、硬質粒子の含有量が０．１重量％以上２重量％以下の範囲であれば、上記した硬質粒子による効果が適切に実現される。
【００５２】
また、本実施形態のブレーキパッド１０においては、加硫ゴム粉末の含有量は、１重量％以上１０重量％以下の範囲であることが好ましいとしている。加硫ゴム粉末の含有量が１重量％よりも少ないと、低ブレーキ液圧領域における相手攻撃性が大きくなりやすく、加硫ゴム粉末の含有量が１０重量％よりも多いと、ブレーキパッド全体の耐熱性が低くなりやすいためである。
【００５３】
また、本実施形態のブレーキパッド１０においては、加硫ゴム粉末の平均粒径は、５０μｍ以上１０００μｍ以下の範囲であることが好ましいとしている。加硫ゴム粉末の平均粒径が５０μｍよりも小さいと、加硫ゴム粉末の弾性体としての機能が発揮されにくく、加硫ゴム粉末の平均粒径が１０００μｍよりも大きいと、加硫ゴム粉末が大きすぎてブレーキパッド中への分散性が悪く、成形性に問題が生じやすくなるためである。
【実施例】
【００５４】
以下、本実施形態について、以下の検討例を参照して、より具体的に述べる。
【００５５】
以下に検討例１〜２２を示すが、図３および図４は、これら各例のブレーキパッドに用いられた原料成分および分量を示す図表である。なお、本発明はこれらの検討例に限定されるものではない。
【００５６】
これら検討例１〜２２では、繊維基材としては、アラミド繊維、銅繊維を用い、充填材としては、硬質粒子としてのアルミナ、カシューダスト、マイカ、酸化鉄、硫酸バリウム、水酸化カルシウム、黒鉛を用いている。また、検討例２では、上記特許文献１に記載されているセラミック粒子が分散されたゴムペレットとしてのアルミナ含有加硫ゴムペレットが用いられている。
【００５７】
また、結合材であるバインダーとしては、粉末フェノール樹脂を用いた。また、加硫ゴム粉末としては、平均粒径が１０μｍ、５０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、３００μｍ、４００μｍ、５００μｍ、６００μｍ、８００μｍ、１０００μｍ、１５００μｍであるシリコンゴム系のものを用いた。ここで、図３、図４に示される図表では、原料組成すなわち各原料成分の分量は重量％（ｗｔ％）である。
【００５８】
（検討例１）
銅繊維１４重量％、アラミド繊維５重量％、アルミナ０．５重量％、カシューダスト２重量％、マイカ４重量％、酸化鉄６重量％、硫酸バリウム４９．５重量％、水酸化カルシウム２重量％、黒鉛７重量％、粉末フェノール樹脂１０重量％を計量し、これら原料のうち微粉原料、粉末フェノール樹脂を、アイリッヒミキサーを用いて５分間乾式で均一に混合し、その後、残りの繊維原料、粗粒原料を入れ、さらに３分間混合し、原料混合物を得た。
【００５９】
この原料組成物を、１６０℃に加熱された金型中に所定の形状となるように投入し、１０分間、２００ｋｇ／ｃｍ2の条件で加圧して成形体を作製した。その後、この成形体を２３０℃、３時間の条件で硬化させ、本例のブレーキパッドを作製した。
【００６０】
つまり、この検討例１では、加硫ゴム粉末を含有しない比較例としてのブレーキパッドが得られる。
【００６１】
（検討例２）
銅繊維１４重量％、アラミド繊維５重量％、アルミナ含有加硫ゴムペレット１．５重量％、カシューダスト２重量％、マイカ４重量％、酸化鉄６重量％、硫酸バリウム４８．５重量％、水酸化カルシウム２重量％、黒鉛７重量％、粉末フェノール樹脂１０重量％を計量し、上記実施例１と同様に、混合、成形、硬化を行い、本例のブレーキパッドを作製した。
【００６２】
つまり、この検討例２では、上記特許文献１に記載されているセラミック粒子が分散されたゴムペレットとしてのアルミナ含有加硫ゴムペレットが含有された比較例としてのブレーキパッドが得られる。
【００６３】
（検討例３）
銅繊維１４重量％、アラミド繊維５重量％、平均粒径が４００μｍの加硫ゴム粉末０．５重量％、アルミナ０．５重量％、カシューダスト２重量％、マイカ４重量％、酸化鉄６重量％、硫酸バリウム４９重量％、水酸化カルシウム２重量％、黒鉛７重量％、粉末フェノール樹脂１０重量％を計量し、上記実施例１と同様に、混合、成形、硬化を行い、本例のブレーキパッドを作製した。
【００６４】
（検討例４）
銅繊維１４重量％、アラミド繊維５重量％、平均粒径が４００μｍの加硫ゴム粉末１重量％、アルミナ０．５重量％、カシューダスト２重量％、マイカ４重量％、酸化鉄６重量％、硫酸バリウム４８．５重量％、水酸化カルシウム２重量％、黒鉛７重量％、粉末フェノール樹脂１０重量％を計量し、上記実施例１と同様に、混合、成形、硬化を行い、本例のブレーキパッドを作製した。
【００６５】
（検討例５）
銅繊維１４重量％、アラミド繊維５重量％、平均粒径が４００μｍの加硫ゴム粉末３重量％、アルミナ０．５重量％、カシューダスト２重量％、マイカ４重量％、酸化鉄６重量％、硫酸バリウム４６．５重量％、水酸化カルシウム２重量％、黒鉛７重量％、粉末フェノール樹脂１０重量％を計量し、上記実施例１と同様に、混合、成形、硬化を行い、本例のブレーキパッドを作製した。
【００６６】
（検討例６）
銅繊維１４重量％、アラミド繊維５重量％、平均粒径が４００μｍの加硫ゴム粉末４重量％、アルミナ０．５重量％、カシューダスト２重量％、マイカ４重量％、酸化鉄６重量％、硫酸バリウム４５．５重量％、水酸化カルシウム２重量％、黒鉛７重量％、粉末フェノール樹脂１０重量％を計量し、上記実施例１と同様に、混合、成形、硬化を行い、本例のブレーキパッドを作製した。
【００６７】
（検討例７）
銅繊維１４重量％、アラミド繊維５重量％、平均粒径が４００μｍの加硫ゴム粉末５重量％、アルミナ０．５重量％、カシューダスト２重量％、マイカ４重量％、酸化鉄６重量％、硫酸バリウム４４．５重量％、水酸化カルシウム２重量％、黒鉛７重量％、粉末フェノール樹脂１０重量％を計量し、上記実施例１と同様に、混合、成形、硬化を行い、本例のブレーキパッドを作製した。
【００６８】
（検討例８）
銅繊維１４重量％、アラミド繊維５重量％、平均粒径が４００μｍの加硫ゴム粉末６重量％、アルミナ０．５重量％、カシューダスト２重量％、マイカ４重量％、酸化鉄６重量％、硫酸バリウム４３．５重量％、水酸化カルシウム２重量％、黒鉛７重量％、粉末フェノール樹脂１０重量％を計量し、上記実施例１と同様に、混合、成形、硬化を行い、本例のブレーキパッドを作製した。
【００６９】
（検討例９）
銅繊維１４重量％、アラミド繊維５重量％、平均粒径が４００μｍの加硫ゴム粉末８重量％、アルミナ０．５重量％、カシューダスト２重量％、マイカ４重量％、酸化鉄６重量％、硫酸バリウム４１．５重量％、水酸化カルシウム２重量％、黒鉛７重量％、粉末フェノール樹脂１０重量％を計量し、上記実施例１と同様に、混合、成形、硬化を行い、本例のブレーキパッドを作製した。
【００７０】
（検討例１０）
銅繊維１４重量％、アラミド繊維５重量％、平均粒径が４００μｍの加硫ゴム粉末１０重量％、アルミナ０．５重量％、カシューダスト２重量％、マイカ４重量％、酸化鉄６重量％、硫酸バリウム３９．５重量％、水酸化カルシウム２重量％、黒鉛７重量％、粉末フェノール樹脂１０重量％を計量し、上記実施例１と同様に、混合、成形、硬化を行い、本例のブレーキパッドを作製した。
【００７１】
（検討例１１）
銅繊維１４重量％、アラミド繊維５重量％、平均粒径が４００μｍの加硫ゴム粉末１２重量％、アルミナ０．５重量％、カシューダスト２重量％、マイカ４重量％、酸化鉄６重量％、硫酸バリウム３７．５重量％、水酸化カルシウム２重量％、黒鉛７重量％、粉末フェノール樹脂１０重量％を計量し、上記実施例１と同様に、混合、成形、硬化を行い、本例のブレーキパッドを作製した。
【００７２】
つまり、上記検討例３〜１１では、平均粒径が４００μｍの加硫ゴム粉末の含有量を、０．５、１、３、４、５、６、８、１０、１２重量％の間で変えたブレーキパッドが得られる。
【００７３】
（検討例１２）
銅繊維１４重量％、アラミド繊維５重量％、平均粒径が１０μｍの加硫ゴム粉末５重量％、アルミナ０．５重量％、カシューダスト２重量％、マイカ４重量％、酸化鉄６重量％、硫酸バリウム４４．５重量％、水酸化カルシウム２重量％、黒鉛７重量％、粉末フェノール樹脂１０重量％を計量し、上記実施例１と同様に、混合、成形、硬化を行い、本例のブレーキパッドを作製した。
【００７４】
（検討例１３）
銅繊維１４重量％、アラミド繊維５重量％、平均粒径が５０μｍの加硫ゴム粉末５重量％、アルミナ０．５重量％、カシューダスト２重量％、マイカ４重量％、酸化鉄６重量％、硫酸バリウム４４．５重量％、水酸化カルシウム２重量％、黒鉛７重量％、粉末フェノール樹脂１０重量％を計量し、上記実施例１と同様に、混合、成形、硬化を行い、本例のブレーキパッドを作製した。
【００７５】
（検討例１４）
銅繊維１４重量％、アラミド繊維５重量％、平均粒径が１００μｍの加硫ゴム粉末５重量％、アルミナ０．５重量％、カシューダスト２重量％、マイカ４重量％、酸化鉄６重量％、硫酸バリウム４４．５重量％、水酸化カルシウム２重量％、黒鉛７重量％、粉末フェノール樹脂１０重量％を計量し、上記実施例１と同様に、混合、成形、硬化を行い、本例のブレーキパッドを作製した。
【００７６】
（検討例１５）
銅繊維１４重量％、アラミド繊維５重量％、平均粒径が２００μｍの加硫ゴム粉末５重量％、アルミナ０．１重量％、カシューダスト２重量％、マイカ４重量％、酸化鉄６重量％、硫酸バリウム４４．９重量％、水酸化カルシウム２重量％、黒鉛７重量％、粉末フェノール樹脂１０重量％を計量し、上記実施例１と同様に、混合、成形、硬化を行い、本例のブレーキパッドを作製した。
【００７７】
（検討例１６）
銅繊維１４重量％、アラミド繊維５重量％、平均粒径が３００μｍの加硫ゴム粉末５重量％、アルミナ０．５重量％、カシューダスト２重量％、マイカ４重量％、酸化鉄６重量％、硫酸バリウム４４．５重量％、水酸化カルシウム２重量％、黒鉛７重量％、粉末フェノール樹脂１０重量％を計量し、上記実施例１と同様に、混合、成形、硬化を行い、本例のブレーキパッドを作製した。
【００７８】
（検討例１７）
銅繊維１４重量％、アラミド繊維５重量％、平均粒径が４００μｍの加硫ゴム粉末５重量％、アルミナ１重量％、カシューダスト２重量％、マイカ４重量％、酸化鉄６重量％、硫酸バリウム４４重量％、水酸化カルシウム２重量％、黒鉛７重量％、粉末フェノール樹脂１０重量％を計量し、上記実施例１と同様に、混合、成形、硬化を行い、本例のブレーキパッドを作製した。
【００７９】
（検討例１８）
銅繊維１４重量％、アラミド繊維５重量％、平均粒径が５００μｍの加硫ゴム粉末５重量％、アルミナ２重量％、カシューダスト２重量％、マイカ４重量％、酸化鉄６重量％、硫酸バリウム４３重量％、水酸化カルシウム２重量％、黒鉛７重量％、粉末フェノール樹脂１０重量％を計量し、上記実施例１と同様に、混合、成形、硬化を行い、本例のブレーキパッドを作製した。
【００８０】
（検討例１９）
銅繊維１４重量％、アラミド繊維５重量％、平均粒径が６００μｍの加硫ゴム粉末５重量％、アルミナ０．５重量％、カシューダスト２重量％、マイカ４重量％、酸化鉄６重量％、硫酸バリウム４４．５重量％、水酸化カルシウム２重量％、黒鉛７重量％、粉末フェノール樹脂１０重量％を計量し、上記実施例１と同様に、混合、成形、硬化を行い、本例のブレーキパッドを作製した。
【００８１】
（検討例２０）
銅繊維１４重量％、アラミド繊維５重量％、平均粒径が８００μｍの加硫ゴム粉末５重量％、アルミナ０．５重量％、カシューダスト２重量％、マイカ４重量％、酸化鉄６重量％、硫酸バリウム４４．５重量％、水酸化カルシウム２重量％、黒鉛７重量％、粉末フェノール樹脂１０重量％を計量し、上記実施例１と同様に、混合、成形、硬化を行い、本例のブレーキパッドを作製した。
【００８２】
（検討例２１）
銅繊維１４重量％、アラミド繊維５重量％、平均粒径が１０００μｍの加硫ゴム粉末５重量％、アルミナ０．５重量％、カシューダスト２重量％、マイカ４重量％、酸化鉄６重量％、硫酸バリウム４４．５重量％、水酸化カルシウム２重量％、黒鉛７重量％、粉末フェノール樹脂１０重量％を計量し、上記実施例１と同様に、混合、成形、硬化を行い、本例のブレーキパッドを作製した。
【００８３】
（検討例２２）
銅繊維１４重量％、アラミド繊維５重量％、平均粒径が１２００μｍの加硫ゴム粉末５重量％、アルミナ０．５重量％、カシューダスト２重量％、マイカ４重量％、酸化鉄６重量％、硫酸バリウム４４．５重量％、水酸化カルシウム２重量％、黒鉛７重量％、粉末フェノール樹脂１０重量％を計量し、上記実施例１と同様に、混合、成形、硬化を行い、本例のブレーキパッドを作製した。
【００８４】
つまり、上記検討例１２〜２２では、加硫ゴム粉末の平均粒径を、１０μｍ、５０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、３００μｍ、４００μｍ、５００μｍ、６００μｍ、８００μｍ、１０００μｍ、１５００μｍと変えたブレーキパッドが得られる。
【００８５】
また、上記検討例１５〜１８では、硬質粒子であるアルミナの含有量を、０．１重量％、０．５重量％、１重量％、２重量％と変えたブレーキパッドが得られる。
【００８６】
（ブレーキパッドの評価）
上記検討例１〜２２のブレーキパッドについて、１００℃の摩擦係数、高温３００℃の摩擦係数、低ブレーキ液圧領域における相手攻撃性としてのローター摩耗量といった特性を調査し、評価を行った。
【００８７】
図５および図６は、これら検討例１〜２２のブレーキパッドについて上記各特性を評価した結果を示す図表である。
【００８８】
１００℃および３００℃の摩擦係数は、日本自動車規格（ＪＡＳＯ）による温度別摩耗試験（Ｃ４２７に準拠）の摩擦係数を表している。この摩擦係数はブレーキパッドの効きの指標となるものであり、その値が大きいほどブレーキ効きがよいことになる。摩擦係数がおおよそ０．４０以上であれば実用上問題ないとみなして判定は「○」とし、０．４０未満は判定は「×」とした。
【００８９】
また、ローター摩耗量は低ブレーキ液圧領域における相手攻撃性の指標となるものであり、その値が小さいほど相手攻撃性が低いことになる。
【００９０】
（検討例１の評価結果）
１００℃の摩擦係数は０．４５で判定「○」、３００℃の摩擦係数は０．４０で判定「○」、ローター摩耗量は１９．３μｍで判定「×」であった。
【００９１】
本例では、硬質粒子であるアルミナの効果により、高温・高負荷の制動条件でも高い摩擦係数が得られるものの、加硫ゴム粉末が含有されていないため、加硫ゴム粉末による効果が発揮されず、低ブレーキ液圧領域における相手攻撃性が大きくなっている。
【００９２】
（検討例２の評価結果）
１００℃の摩擦係数は０．４３で判定「○」、３００℃の摩擦係数は０．２８で判定「×」、ローター摩耗量は４．５μｍで判定「○」であった。
【００９３】
本例では、上記特許文献１にも記載されているように、ゴムペレットに硬質粒子を分散させたことにより、低ブレーキ液圧領域では相手攻撃性が抑制されているものの、高温・高負荷の制動条件では、ゴムペレットが分解することなどにより、高い摩擦係数が発現されない。
【００９４】
（検討例３の評価結果）
１００℃の摩擦係数は０．４４で判定「○」、３００℃の摩擦係数は０．４３で判定「○」、ローター摩耗量は２０．２μｍで判定「×」であった。
【００９５】
本例では、加硫ゴム粉末の含有量が少ないため、加硫ゴム粉末による効果が十分に発揮されず、低ブレーキ液圧領域における相手攻撃性が大きくなっている。
【００９６】
（検討例４の評価結果）
１００℃の摩擦係数は０．４３で判定「○」、３００℃の摩擦係数は０．４２で判定「○」、ローター摩耗量は６．５μｍで判定「○」であり、いずれも良好な評価結果が得られた。
【００９７】
（検討例５の評価結果）
１００℃の摩擦係数は０．４４で判定「○」、３００℃の摩擦係数は０．４２で判定「○」、ローター摩耗量は６．０μｍで判定「○」であり、いずれも良好な評価結果が得られた。
【００９８】
（検討例６の評価結果）
１００℃の摩擦係数は０．４４で判定「○」、３００℃の摩擦係数は０．４３で判定「○」、ローター摩耗量は５．７μｍで判定「○」であり、いずれも良好な評価結果が得られた。
【００９９】
（検討例７の評価結果）
１００℃の摩擦係数は０．４３で判定「○」、３００℃の摩擦係数は０．４３で判定「○」、ローター摩耗量は５．３μｍで判定「○」であり、いずれも良好な評価結果が得られた。
【０１００】
（検討例８の評価結果）
１００℃の摩擦係数は０．４４で判定「○」、３００℃の摩擦係数は０．４２で判定「○」、ローター摩耗量は５．０μｍで判定「○」であり、いずれも良好な評価結果が得られた。
【０１０１】
（検討例９の評価結果）
１００℃の摩擦係数は０．４３で判定「○」、３００℃の摩擦係数は０．４１で判定「○」、ローター摩耗量は４．８μｍで判定「○」であり、いずれも良好な評価結果が得られた。
【０１０２】
（検討例１０の評価結果）
１００℃の摩擦係数は０．４２で判定「○」、３００℃の摩擦係数は０．４０で判定「○」、ローター摩耗量は４．５μｍで判定「○」であり、いずれも良好な評価結果が得られた。
【０１０３】
（検討例１１の評価結果）
１００℃の摩擦係数は０．４１で判定「○」、３００℃の摩擦係数は０．３７で判定「×」、ローター摩耗量は４．５μｍで判定「○」であった。
【０１０４】
本例では、加硫ゴム粉末の含有量が多いため、ブレーキパッド全体の耐熱性が低くなり、高温・高負荷の制動条件では、高い摩擦係数が発現されていない。
【０１０５】
（検討例１２の評価結果）
１００℃の摩擦係数は０．４４で判定「○」、３００℃の摩擦係数は０．４１で判定「○」、ローター摩耗量は１４．８μｍで判定「×」であった。
【０１０６】
本例では、加硫ゴム粉末の平均粒径が小さいため、加硫ゴム粉末の弾性体としての機能が発揮されにくく、低ブレーキ液圧領域における相手攻撃性が大きくなっている。
【０１０７】
（検討例１３の評価結果）
１００℃の摩擦係数は０．４３で判定「○」、３００℃の摩擦係数は０．４２で判定「○」、ローター摩耗量は８．０μｍで判定「○」であり、いずれも良好な評価結果が得られた。
【０１０８】
（検討例１４の評価結果）
１００℃の摩擦係数は０．４４で判定「○」、３００℃の摩擦係数は０．４２で判定「○」、ローター摩耗量は７．４μｍで判定「○」であり、いずれも良好な評価結果が得られた。
【０１０９】
（検討例１５の評価結果）
１００℃の摩擦係数は０．４４で判定「○」、３００℃の摩擦係数は０．４３で判定「○」、ローター摩耗量は６．２μｍで判定「○」であり、いずれも良好な評価結果が得られた。
【０１１０】
（検討例１６の評価結果）
１００℃の摩擦係数は０．４５で判定「○」、３００℃の摩擦係数は０．４２で判定「○」、ローター摩耗量は５．０μｍで判定「○」であり、いずれも良好な評価結果が得られた。
【０１１１】
（検討例１７の評価結果）
１００℃の摩擦係数は０．４３で判定「○」、３００℃の摩擦係数は０．４３で判定「○」、ローター摩耗量は５．２μｍで判定「○」であり、いずれも良好な評価結果が得られた。
【０１１２】
（検討例１８の評価結果）
１００℃の摩擦係数は０．４２で判定「○」、３００℃の摩擦係数は０．４４で判定「○」、ローター摩耗量は４．８μｍで判定「○」であり、いずれも良好な評価結果が得られた。
【０１１３】
（検討例１９の評価結果）
１００℃の摩擦係数は０．４１で判定「○」、３００℃の摩擦係数は０．４２で判定「○」、ローター摩耗量は４．３μｍで判定「○」であり、いずれも良好な評価結果が得られた。
【０１１４】
（検討例２０の評価結果）
１００℃の摩擦係数は０．４２で判定「○」、３００℃の摩擦係数は０．４１で判定「○」、ローター摩耗量は４．４μｍで判定「○」であり、いずれも良好な評価結果が得られた。
【０１１５】
（検討例２１の評価結果）
１００℃の摩擦係数は０．４３で判定「○」、３００℃の摩擦係数は０．４２で判定「○」、ローター摩耗量は４．５μｍで判定「○」であり、いずれも良好な評価結果が得られた。
【０１１６】
（検討例２２の評価結果）
１００℃の摩擦係数は０．４２で判定「○」、３００℃の摩擦係数は０．４３で判定「○」、ローター摩耗量は４．４μｍで判定「○」であり、いずれも良好な評価結果が得られた。ただし、本例では、加硫ゴム粉末の平均粒径が大きいため、加硫ゴム粉末の分散性が悪かった。
【０１１７】
以上、上記検討例の評価結果に基づいて、繊維基材、充填材および結合材からなる摩擦材において、硬質粒子と加硫ゴム粉末とを独立して含有させることにより、低ブレーキ液圧領域では相手攻撃性を抑制し、制動条件が高温・高負荷となっても高い摩擦係数を発現させることができることが確認された。
【０１１８】
硬質粒子の含有量については、特に限定するものではないが、上記検討例では、０．１重量％以上２重量％以下の範囲とすることにより、硬質粒子による効果が適切に実現されており、この範囲が適切であることが確認されている。また、硬質粒子による効果を安定して実現するには、硬質粒子の含有量が０．３重量％以上１重量％以下の範囲であることが、より好ましい。
【０１１９】
また、上記検討例では、加硫ゴム粉末の含有量を１重量％以上１０重量％以下の範囲とし、また、加硫ゴム粉末の平均粒径を５０μｍ以上１０００μｍ以下の範囲とすることにより、加硫ゴム粉末による効果が適切に発揮されている。
【０１２０】
また、加硫ゴム粉末による効果を安定して実現するには、加硫ゴム粉末の含有量は、３重量％以上６重量％以下の範囲であることがより好ましく、加硫ゴム粉末の平均粒径は、２００μｍ以上５００μｍ以下の範囲であることがより好ましい。
【０１２１】
なお、加硫ゴム粉末の含有量や平均粒径が上記範囲から外れた場合であっても、ブレーキパッドの組成によっては効果が発揮され得るものであり、加硫ゴム粉末の含有量および平均粒径は上記範囲に限定されるものではない。
【０１２２】
以上、本発明について、上記実施形態および実施例等を参照して述べてきたが、本発明は上記図１に示した自動車のディスクブレーキ用のブレーキパッドとしての適用以外にも、ドラムブレーキのブレーキパッドや、自動車あるいは鉄道車両などの自動車以外の種々のブレーキパッド、ブレーキライニング、クラッチフェーシングなどに適用できることはもちろんである。
【０１２３】
要するに、本発明は、繊維基材、充填材および結合材からなる摩擦材について適用が可能なものであり、このような摩擦材において、硬質粒子と加硫ゴム粉末とが独立して含有されていることを要部とするものである。そして、その他の部分については、適宜設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の実施形態に係るブレーキパッドの概略構成を示す図である。
【図２】上記実施形態に係るブレーキパッドの製造方法を示す工程図である。
【図３】検討例１〜検討例１１のブレーキパッドに用いられた原料成分および分量を示す図表である。
【図４】検討例１２〜検討例２２のブレーキパッドに用いられた原料成分および分量を示す図表である。
【図５】検討例１〜検討例１１のブレーキパッドについて各特性を評価した結果を示す図表である。
【図６】検討例１２〜検討例２２のブレーキパッドについて各特性を評価した結果を示す図表である。
【符号の説明】
【０１２５】
１０…摩擦材としてのブレーキパッド、２０…ローター。
【図１】
2005336340.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005336340.tif 000007
【図６】
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